Optik TOSLINK'in RCA koaksiyel kabloya göre avantajı nedir?


15

Ses cihazları arasında dijital ses iletimi için popüler bir standart AES3 standardıdır (S / PDIF olarak da bilinir). Standart stereo PCM ses gönderir ve genellikle tüketici elektroniğinde bulunur. Standart, RCA koaksiyel kabloları ve optik TOSLINK'in en popüler ikisi olduğu çoklu bağlantı türlerini belirtir.

Genellikle ses kılavuzlarında, optik TOSLINK'in genel olarak optik kabloların üstün yönleri nedeniyle üstün bir bağlantı sağladığı belirtilmektedir. Optik fiberlerin fiziksel ortamının gürültüye daha az eğilimli olduğunu ve daha yüksek teorik bant genişliğine sahip olduğunu anlıyorum. Şahsen, ikisi arasında hiçbir fark görmedim.

Dijital ses iletimi kapsamında, iki kablo arasındaki gözlemlenebilir veya ölçülebilir farkları olduğunu sormak istiyorum. Ses kalitesinde değilse iletim kalitesinde bir fark var mı? TOSLINK aşırı pahalı bir kablodan daha mı fazlası?

Bir TOSLINK kablosu

RCA Kablosu RCA konektörleri daha ucuzdur ve evrensel olarak daha kullanılabilir.


5
Daha da önemlisi, dijitalse ve kablo verileri iletecek kadar iyiyse, kablonun neyden yapıldığı önemli mi?
user253751

1
Mikser konsolları için düşük gecikme süresinin tercih edildiğini düşünüyorum. TOshiba, NRZ'de 20Mbps'ye kadar 6MBps teklif etti TODX2097A (F)
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

2
TODX2402 (F) tam çift yönlü 250 Mb / s iletim sağlar. Ancak RCA kayıpsız ve gürültüsüz CD / DVD kayıt ile aynı
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75 29:18

2
Dolby veya THX surround ses akışlarını TOSLINK üzerinden doğrudan hoparlörlerime gönderebilirim. RCA ile Stereo ses ile sınırlıyım ... (tamam, diğer hoparlörler için ses kartımdan ayrı bağlantılar sağlayabilirim, ancak bu RCA ile düşündüğünüz L ve R kanallarından daha fazlası)
Baldrickk

Yanıtlar:


17

TimB'nin cevabına ek olarak, bu optik iletişimin başka bir avantajı daha var.

RCA ile, bağlanan iki ağ birbirine referans gösterilmelidir. Optik durumunda, ikisi arasında galvanik izolasyon vardır. Sonuç olarak, toprak döngüleri ile ilgili daha az sorun olabilir, ağlar izole kalabilir, vb.

Ve RCA konektörlerinin ek dezavantajı toprak bağlantısındadır. Çoğu modern konektöre bakarsanız, önce toprak bağlantısının yapıldığını göreceksiniz. Sonuç olarak, bağlanan iki devre önce aynı potansiyele çekilir ve daha sonra gerçek veriler bağlanır. Önce veri bağlanırsa, bu hala olur - ancak bunu yapmak için akımlar muhtemelen çok daha hassas dijital alıcı devrelerinizden akmalıdır. RCA konektörlerinde ilk bağlantı, verileri taşıyan orta pimdir. Bu nedenle, sık sık, tüm sistemi şebeke voltajına bağlamadan önce her zaman RCA konektörlerini bağlamanız gerektiği söylendi - ya da bu cihazlardan bazılarının sisteme her zaman toprak şebekesine başvurması gereken toprak pabucunu kullanın. Söylemeye gerek yok,çalışırken takılır .


15

Dijital ses iletimi kapsamında, iki kablo arasındaki gözlemlenebilir veya ölçülebilir farkları olduğunu sormak istiyorum.

Aslında evet.

İzolasyon:

Optik fiber iletken değildir, bu nedenle toprak döngülerini, uğultu / vızıltı sorunlarını çözer ve herhangi biri RF parazitine duyarsızdır. Coax ayrıca bir transformatör ile izole edilebilir, ancak bu maliyete katkıda bulunur ve tüketici ekipmanlarında nadirdir. Dijital RCA topraklaması ile diğer herhangi bir RCA topraklaması arasında multimetre ile yapılan hızlı bir test, transformatör izolasyonu olup olmadığını ortaya çıkaracaktır.

Bu, kablonun topraklamasına bağlanan kablo TV kutuları için gerçekten önemlidir, çünkü bu can sıkıcı toprak halkaları oluşturma eğilimindedir.

Bant genişliği:

Piyasadaki optik alıcı-vericilerin çoğunluğu 24 bit / 96kHz için yeterli bant genişliğine sahip olacak, ancak sadece birkaçı 24 / 192k geçecek ve hiçbiri 384k geçmeyecek. Hangisine sahip olduğunuzu bilmek istiyorsanız, bir test yapın. Bu oldukça ikili: çalışıyor ya da çalışmıyor. Tabii ki çok daha yüksek bant genişliğine sahip optik alıcı-vericiler satın alabilirsiniz (ethernet için, diğer şeylerin yanı sıra), ancak bunları ses donanımında bulamazsınız.

Coax'ın bant genişliği ile herhangi bir sorunu yoktur, 384k'yi sorunsuz bir şekilde geçirir, daha iyi görünüp görünmeyeceği pazarlama departmanı için bir egzersiz olarak bırakılır.

192k'nin bir pazarlama hilesi veya yararlı olması ilginç bir sorudur, ancak kullanmak istiyorsanız ve optik reveiver'ınız bunu desteklemiyorsa, koaksiyel kullanmanız gerekir.

uzunluk

Plastik fiber optik ucuzdur. 1dB / m zayıflamaya güvenin. Bu 1-2dB / km kayıplı yüksek kaliteli cam çekirdekli telekom fiber değil! Bu, ev sinemanızda 1 m uzunluğunda bir lif için önemli değildir, ancak 100 metrelik bir koşuya ihtiyacınız varsa, koaksiyel tek seçenek olacaktır. 75R TV anten koaksiyonu gayet iyi. Veya daha iyi lif, ancak plastik değil. Konektörler elbette uyumlu değildir.

(Not 1dB / m analog ses için değil, dijital sinyal içindir. Dijital sinyal çok zayıflatılmışsa, alıcı kodu çözemez veya hatalar meydana gelir).

Bit hata oranı

Büyük bir sorundan, tüm bitler her iki sistemde de orada olacak (kontrol ettim). BER uygulamada bir sorun değildir. SPDIF'teki bit hataları hakkında konuşan herkesin satacağı bir şey vardır, genellikle var olmayan bir sorunu çözmek için pahalı bir hile. Ayrıca SPDIF hata kontrolü içerir, böylece alıcı hataları maskeleyecektir.

Değişimi

Optik alıcılar, iyi uygulanmış koaksiyelden çok daha fazla titreşim (ns aralığında) ekler.

Koaksiyel uygulama şişirilmişse (düşük uçta yeterli bant genişliği genişletmesi, 75R empedansının ihlali, yüksek semboller arası parazit, vb.) Ayrıca titreşim de ekleyebilir.

Bu, yalnızca alıcı uçtaki DAC'nizin saatin doğru şekilde kurtarılmaması durumunda önemlidir (örn. WM8805, ESS DAC'ler veya diğer FIFO tabanlı sistemler). Düzgün yaparsa, ölçülebilir bir fark olmayacak ve çift kör testte bir şey duymak iyi şanslar olmayacaktır. Alıcı titremeyi düzgün bir şekilde temizlemezse, kablolar arasında sesli farklar olacaktır. Bu, bir kablo sorunu değil, "alıcı işini yapmıyor" sorunudur.

DÜZENLE

SPDIF saati sinyale gömer, bu yüzden kurtarılması gerekir. Bu, gelen SPDIF geçişleriyle senkronize edilmiş bir PLL ile yapılır. Kurtarılan saatteki titreşim miktarı, gelen sinyal geçişlerinde ne kadar titreşimin olduğuna ve PLL'nin reddetme yeteneğine bağlıdır.

Dijital bir sinyal geçtiğinde, önemli an, alıcının mantık seviyesi eşiğinden geçtiğinde ortaya çıkar. Bu noktada, eklenen titreşimin miktarı gürültüye (veya sinyale eklenen hata miktarının) sinyal döndürme oranına bölünmesine eşittir.

Örneğin, bir sinyalin yükselme süresi 10ns / V ise ve 10mV gürültü eklerseniz, bu, mantık seviyesi geçişini zaman içinde 100ps kaydırır.

TOSLINK alıcıları, bir koaks tarafından eklenenden çok daha rastgele bir gürültüye sahiptir (fotodiyot sinyali zayıftır ve güçlendirilmelidir), ancak bu ana neden değildir. Aslında bant sınırlayıcı.

Coax SPDIF genellikle AC ile bir başlık veya trafo ile birleştirilir. Bu, herhangi bir iletim ortamının doğal düşük geçiş doğasının üstüne bir yüksek geçiş ekler. Sonuç bir bant geçiren filtredir. Geçiş bandı yeterince büyük değilse, geçmiş sinyal değerleri mevcut değerleri etkileyecektir. Bu makaledeki şekil 5'e bakınız . Veya burada:

resim açıklamasını buraya girin

Daha uzun sabit seviyeler (1 veya 0), sonraki bitlerdeki seviyeleri etkileyecek ve geçişleri zaman içinde hareket ettirecektir. Bu veriye bağlı titreşim ekler. Hem yüksek geçişli hem de düşük geçişli taraflar önemlidir.

Optik, gürültüsü daha yüksek olduğundan ve geçiş bandı düzgün bir şekilde uygulanan bir koaksiyelden daha küçük olduğu için daha fazla titreşim ekler. Örneğin, bu bağlantıya bakın . 192k üzerindeki titreşim çok yüksektir (biraz zamanın neredeyse 1 / 3'ü), ancak 48k'deki titreşim çok daha düşüktür, çünkü alıcı 192k sinyali için yeterli bant genişliğine sahip değildir, bu nedenle bir düşük geçiş görevi görür ve önceki bitler bulaşır mevcut bit içine (bu semboller arası girişim). Bu 48k'de neredeyse görünmezdir, çünkü bu örnek oranı için alıcı bant genişliği yeterlidir, bu nedenle sembollerarası parazit çok daha düşüktür. Bu adam tarafından kullanılan alıcının aslında 192k'yi desteklediğinden emin değilim, dalga formu gerçekten kötü görünüyor ve kod çözücü çipin lezzetli olacağını sanmıyorum. Ancak bu, bant genişliğine ve semboller arası etkileşime karşı iyi bir örnek.

Çoğu optik alıcı veri sayfası birkaç ns titreşim belirleyecektir.

Aynı durum, düşük geçiş filtresi gibi davranıyorsa, kötü bir SPDIF koaksiyelinde de meydana gelebilir. Aktarma işlevinin highpass kısmı da bir rol oynar (yukarıda bağlantılı makaleyi okuyun). Kablo uzunsa ve empedans süreksizlikleri kenarları bozan yansımalara neden olursa aynıdır.

Bunun yalnızca aşağıdaki devre reddedilmediğinde önemli olduğunu unutmayın. Sonuç olarak uygulamaya çok bağlıdır. Alıcı CS8416 ise ve DAC çipi titreşime karşı çok hassassa, çok sesli olabilir. Saati yeniden yapılandırmak için dijital bir PLL kullanan daha modern çiplerle, herhangi bir fark duymak iyi şanslar! Bunlar çok iyi çalışıyor.

Örneğin WM8805, alınan verileri küçük bir FIFO aracılığıyla çalıştırır ve frekansı bir kez güncellenen saati yeniden yapılandırmak için bir Frac-N saat sentezleyici kullanır. Kapsamı izlemek oldukça ilginç.


Titreşim iddiasıyla ilgili bazı kaynaklar verebilir misiniz? Bu ifadeyi daha önce görmedim ve daha fazla incelemek istiyorum.
Joren Vaes

1
@JorenVaes Birkaç bağlantı ekledim.
peufeu

Coax can also be isolated with a transformer, however this adds to the cost and is uncommon in consumer equipmentOptokuplörler makul bir alternatif midir? Örneğin bakırla bağlanmış MIDI portlarında kullanıldığını biliyorum.
Tobia Tesan

@TobiaTesan tipik SPDIF çıkışı 0.5-1Vpp ve kapak birleştiğinden LED'i bir optoda çalıştırmak için yeterli meyve suyu olmayacaktır. Bu yüzden hızlı bir optoya (> 16Mbps) ve giriş tarafı için yalıtılmış bir kaynağa ihtiyacınız var ... sadece tüketici elektroniğindeki her
kuruşa göre

1
@AaronD Ben karışıklık mümkün olacağını bile düşünmemiştim, ama yorumunuzu her ihtimale karşı cevap koymak;)
peufeu

5

Fiber optik elektromanyetik olarak yayılmaz, ancak daha da önemlisi, aşırı koşullarda bakır üzerinde veri bozulmasına neden olabilecek elektromanyetik parazite karşı bağışıklığıdır. Bu tür bir girişim, yük altında kapatılan bir anahtarın arkından kaynaklanabilir veya yüksek yük altında bir motor tarafından üretilebilir.


Buna bazı anekdot kanıtlar eklemek için, ucuz bakır kablolarla, kablonun neden olduğu parazit nedeniyle ışık düğmesini her açtığımda veya kapattığımda dijital ses sinyalini bir saniyeliğine düşürdüm. Plastik optik kabloyla değiştirmek sorunu çözdü. Bu nedenle, uygun derecede korkunç kablolar kullanıyorsanız, parazite neden olması için aşırı koşullar olması bile gerekmez.
Malvineous

-6

Ucuz bir koaksiyal dijital kablo ve ucuz bir SPDIF optik kablo aldım ve koaksın donuk ve düz geldiğinden eminim, optik kabloya taktım ve tüm frekans aralığında daha parlak ve canlıydı. Yani tüm pazarlama hype değil, ben 40 yılı aşkın bir süre önce okuldan beri profesyonel HiFi ve Elektronik katılan


4
"Donuk ve düz" ve "daha parlak ve canlı" ne anlama geldiğini ölçebilir misiniz? Her sinyalin frekans dağılımında bir fark var mıydı? Bunun neden olabileceğine dair herhangi bir neden önerebilir misiniz?
LeoR

Elimde bir spektrum analizörü yoktu, ancak yüksek frekanslarda ve düşük frekanslarda bir düşüş olduğu gibi geldiğini varsayabilirsiniz
RalphB
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.